投稿者:事務局 |個別ページ
2017.09.07
東北大学・探求型「科学者の卵養成講座」(グローバルサイエンスキャンパス協定事業))
2017.09.07
投稿者:事務局 |個別ページ
2017.08.28
こんにちは、仙台二華高等学校の小林雅望です。かなり遅くなりましたが、振り返っていきます。今回はサイエンスカフェ(「科学、社会、生命倫理」について考える)、進化する航空機と、磁石、隕石と原始惑星円盤の2本の講義でした。
サイエンスカフェでは5~10年後といった近い未来に実用化されそうな技術とその弊害、弊害に対する対処法について考えました。私が考えた技術の一つにインターネット上にある写真やイラストをパソコンの画面等の前に三次元で映し出す技術があります。ネット上の商品などを様々な角度から見たり上からのぞくことで中身が見えるようにしたりすることでネット上の情報のイメージがわきやすくなるという利点がある技術です。この技術の弊害は私は思いつきませんでした。グループのメンバーが、「美術品をスキャンしてインターネット上に投稿する人がいたら、ネット上で実物のように美術品を見られるので美術館や博物館に来る人が大きく減る」と指摘してくれました。来場者が減って展示による収入が減れば作品の保全が続けられなくなる、などの問題が起こります。しかしこの弊害から視覚のみならず聴覚、触覚、嗅覚でも楽しむ芸術が生まれたり、美術館が展示スペースをまわることによって楽しめる企画を編み出したりするかもしれません。弊害=問題意識から生まれたアイデア、発明は多いです。弊害による被害の甚大さにもよりますが、科学技術をむやみに弊害がある、と批判してばかりはいられないとも感じました。人が作り出す意見、文章も受け手によっては他人を傷つける考えのもとになります。新しいものは危なさと表裏一体だと思います。ちなみに、弊害に対する対処法について、私は、スキャンしてほしくないものは可視光線しか通らない素材で囲む(建物の外側からのスキャンを防ぐため)とともに作品などがある部屋に不特定多数の人が入るときは持ち物検査をすることを考えました。個人的には、美術品は何にも囲まれていない状態で見たいですし、美術館に入るために持ち物検査をされることは抵抗があります。ただ、飛行機に乗るときに持ち物検査をされることは当たり前に思う人は私を含め今では多いと思います。嫌だ、と思うのは人間です。新しい科学技術やそれに伴う環境の変化によって人の価値観も変わるのだと思います。今回、科学技術による弊害だけでなくその対処法まで考えるのは初めてでした。上記の例は、弊害のみを意識するか対処法をあらかじめ考えるかで人に対する影響はだいぶ変わります。一度スキャンされネット上に投稿されたら元の状態に戻せないからです。研究者が自分の生み出す技術の弊害を考えるにはきりがあります。技術を悪用する人を消すことはできません。技術を受け入れる社会側が弊害に対する準備をできるだけでもしておくことは、非常に大切だと考えるようになりました。将来新しい技術を生み出したら、社会に弊害と対処法を考えてもらうため、自分の言葉で発見を平易に表現するようにしたいです。
次は飛行機の講座についてです。家でも紙飛行機を飛ばしてみました。よく飛ぶときの角度が東北大学にいた時と違うと思っていたら、冷房で風が吹いているうえに玄関を開けると廊下のドアが閉まってしまうぐらい部屋内部の気圧が低かったです。おもりの位置も少々違ったと思います。わたしからしたら小さな違いでも、紙飛行機からしたら大きな違いのようです。私が講義で一番衝撃を受けたのが動的相似則、レイノルズ数の考え方です。風洞で実験を行うといっても、実物より小さい飛行機模型でするので風速なども変えなければいけないが模型と風速は単位が違うので、どのように実験時の条件を変えているのだろうと不思議に思っていました。調べると模型実験と実際の条件でレイノルズ数が同じなら大きさや速度を自由に変えていいそうです。レイノルズ数には単位がないということで驚いたのですが、計算しやすい値でいいのだと気づきました。粘度には単位があるそうで慣性力と粘性力で単位が同じなら単位が約分で消えました。学校の物理基礎で新しい単位を考えるとき(Nなど)すでに知っている単位(㎏、m/s²など)を式に代入することで新しい単位をあらわすことを行って面白いと思ったのですが、レイノルズ数でも同じようなことができて「単位なし」になったので非常に興味深く感じました。実際に火星飛行機など現地での開発が難しいものを開発するうえで実験に非常に必要な考え方だと思います。レイノルズ数が大きいと乱流場(ごちゃごちゃと流れている)、小さいと層流場(なだらかに流れている)ようです。ネット上ではレイノルズ数で使う「代表の長さ」に管の直径を使っていて、管の中の空気や水の動きをあらわしていたのですが、飛行機の翼等ではどこを代表的長さにしているのか知りたいです。段落初めの話に戻ると私と紙飛行機では大きさも密度もかなり違いますから、紙飛行機のほうが慣性力に対する粘性力の割合が大きくなっています。東北大学と家の中での空気に関する少しの差が、紙飛行機には大きく影響したのかもしれません。
最後は惑星円盤の講義でした。講義後に鉱石を触らせていただきましたが、触感では特別さを感じませんでした。適切に分析されることで宇宙の謎を解くカギになると思うと実験等の重要性を感じます。中村先生の講義は、惑星系の形成に必要な物理の知識を非常にわかりやすく説明していただきよく理解できました。太陽系の形成はまだ疑問な点が多いということではありましたが、太陽系の形成における巨大なスケールとわたしたちの生活のスケールで同じような物理法則が使えるのは面白いです。宇宙の研究は、疑問点を見つけるまでに手間がかかるように感じます。様々な波長で天体を観測し、情報を集めることで様々な発見をしていますが同時に回転する分子雲ジェット形成における難しい問題点も浮かんでいます。私は資料中の写真は似たようなものを見たことがありましたが、浮かぶ疑問については知りませんでした。同様に2015年7月に探査機ニューホライズンズが冥王星についての様々な情報を送ってきましたがハート型の模様などに気を取られている間にブームが去り私は研究者の方々の新事実発見の報告をほとんど知ることなく忘れてしまいました。今回思い出していろいろと知ることができましたが、これからは興味深い情報発見の事実を知ったときはそこからの研究の成果も知ることができるように記録しておきたいと思いました。また、宇宙の疑問を解く手がかりは磁場と磁場を記録する地球の地層や隕石、様々な波長でとった写真など多様でした。それだけ宇宙を解明することが難しいことの証拠だと思いますが、これらの技術を地球上の疑問を解くのにも使えないか気になりました。宇宙と地球はスケールが全く違うので難しいかもしれませんが謎の多い深海などの調査にも使ってみたいと感じました。
次回からは英語を活用する機会にも恵まれます。チャンスをしっかり活かしていきたいです。よろしくおねがいします。
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2017.08.23
皆さんこんにちは。岩手県立一関第一高等学校2年の松本英です。先日行われた講演会「ニュートリノ研究に夢を乗せて」の活動ブログです。先日はいつもの講義とは異なり、一般の方や高校生も参加していてとても新鮮でした。先日の講演会の内容は梶田先生による「神岡での30年」、中家先生による「神岡に向けてニュートリノビーム発射」、井上先生による「ニュートリノで解き明かす宇宙の謎」、そしてトークセッションの4点でした。
ノーベル物理学賞を受賞した梶田先生の公演は、ニュートリノについての基礎知識と、ニュートリノ研究の歴史と将来についてお話してくださいました。私は講演の中で梶田先生が「ニュートリノの質量はほかの電子やクォークの仲間と比べると約100億倍も小さい」とおっしゃったとき強い衝撃を受けました。それほどまでに小さい粒子を研究するために、なぜあれだけの大きさの研究施設を使うのか、そしてなぜ正確にそれらを計測できるのか疑問に思ったからです。しかしこの疑問は梶田先生のわかりやすい講演を聞くにつれて解消されていきました。梶田先生はニュートリノ研究の第一人者だけあって、その言葉には重みがあって、聞いているだけでどんどん吸い込まれていきました。
中家先生の講演では、ニュートリノ振動についてを漫画や高校数学に例えてわかりやすく教えてくれました。中家先生の講義を聞いていて、ニュートリノが持つ無限の可能性を知ることができました。極めて小さな粒子であるニュートリノを研究することで、巨大な宇宙の神秘を解き明かすことができると知ったので、私はロマンを感じずにはいられませんでした。また、お話の中でニュートリノを飛ばすにはカーボンナノチューブを使うとおっしゃっていたのを聞いて、将来カーボンナノチューブの研究に携わりたいと考えている私は、私がこれから先、ニュートリノ研究に貢献できるのではないかと思い、今まで以上にカーボンナノチューブの研究をしたいと思いました。それと同時に、科学の横のつながりを感じました。研究がほかの研究につながり、研究が発展すればほかの研究も発展する。このような研究の正の循環に感動しました。
井上先生は東北大学のニュートリノ研究についてユーモアを交えながらお話してくれました。中でも「東北大学はお金を使わず頭を使う」という言葉が印象に残っています。私はこの言葉の通り、頭脳を駆使して有限なお金をうまく使い、その上新たな発見に近づいている東北大学の研究に対する情熱と頭の良さに感激させられました。
最後に行われたトークセッションでは、研究者のあり方についてが多く話されました。中でもどの先生方もおっしゃっていたように強いこだわりが大切だと思いました。
今回の講演会はとてもためになる内容で、研究者のあり方について考えさせられました。次回からの科学者の卵も楽しみです。
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2017.08.23
青森県立八戸西高等学校2年の河守田桃華です。
<科学・社会・生命倫理>
はじめに5~10年後に実用化されそうな技術や、それによってできてしまう良くないことについて考え、話し合いました。今回は前回の反省を生かし自分の意見を積極的に自分らしく発言することが出来たので終了時に後悔はありませんでした。「悪用」は様々な人がしたい事や、それをするための知恵までを想像しなければならなかったので考えるのが難しかったです。新しい開発は人々を豊かにしますが、傷つけるものにもなりうることを改めて感じ、「何にでも使えるもの」を容易に開発・普及させていくのではなく、倫理についてもよく考え、その先を見据えた対策をすることが研究・開発をする人の義務だと考えました。ただ、どこまでが研究者の責任かを問われると、非常に難しい問題だと感じました。「普通の感覚を忘れないこと」が大事なのだと強く印象に残りました。
<進化する航空機>
レポートで気球と飛行機の違いをうまく書けなかったのでここで改めて簡単にまとめます。
・気球...浮力を得て飛行。推進装置を持たない。
・飛行機...揚力で浮く。推進器で進む。
今回の講義で、ひとつひとつの翼、その傾き、重心の位置などが果たす役割を以前よりも深く知り、納得することができました。浅井先生の講義はわかりやすく、身近な例を用いてくださったり、私たちに実際に体験させてくださったりと、本当に楽しかったです。私が興味のある分野だったので幸せな2時間でした!!!レジュメの最後の方には豆知識や東北大にしかない機械など飛行機について沢山書かれてあるので、とても面白いです。疑問は調べながら何度も読み込んでいきたいです。鳥人間コンテストは個人的に好きで見ていたので、その時の写真があるページが個人的に好きです(笑)
また、メーヴェ(風の谷のナウシカ)を見て、親戚の四戸哲さんを思い出しました。余談になりますが私の祖父母は彼を「哲ちゃん」と呼んでいます。四戸さんは航空機メーカー「有限会社オリンポス」を設立し、メーヴェを模した一人乗りのジェッドグライダーの開発を図る共同企画、ソーラープレーンの開発など、しています。以前、テレビでも特集されていました。録画してあるのでこの機会に見返そうと思います!最近、私の祖父のお見舞いに忙しい中来て下さったのですが私はお会いできなかったので、また家にいらっしゃった時にはお話して、飛行機の話を聞きたいです。
<原子惑星系円盤>
この講義の内容は、予習するまで基礎知識が全くありませんでした。講義の中でも初めて知ったことが沢山あり、新鮮でした。また、まだ解明されていないことが多い分野だと伺いました。講義で得られた知識は多すぎて私のルーズリーフは両面びっちりとメモで埋まりました。受講前は関心を持っていなかった分野でしたが、なぜ炭素質コンドライトを追うのか質問させていただいたところ、それは太陽系創生当時の情報が含まれているはずで、歴史を探る資料になる可能性が高いから、というような返答をいただきました。だから、個人的に今後は「炭素質コンドライト」の新たな発見に大注目です!
さて、次回は9/9です。次回からはさらに「積極性」が大事になります。楽しみです。
!!!気迫!!!
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2017.08.21
ごきげんよう。桜の聖母学院高等学校2年の山内璃乃です。
8月19日(土)仙台勝山館において開催されたシンポジウムに参加してきました。
梶田隆章先生(東京大学宇宙線研究所長・2015年ノーベル物理学賞受賞)、中家剛先生(京都大学理学研究科教授)、井上邦雄先生(東北大学ニュートリノ科学研究センター長)からのお話と、代表の12名の高校生と先生方とのトークセッションが行われました。
ニュートリノについては、新聞やニュースなどで何度も名前を聞いていましたが、さっぱり理解していなかったので、参加するにあたり、何もわからなかったらどうしようと不安な気持ちでいっぱいで参加しました。
まず、ニュートリノというものがとても小さな素粒子である事は知識としてもっていましたが、実際にどのような物なのかイメージ出来ませんでしたが、イラストや表を使った詳しい説明でどれほど小さなものなのか、どいういう作りで、どういう特徴があるのかを知る事が出来ました。
また、カミオカンデがそもそもニュートリノを観測する為に作られたわけではなくて、陽子が約10^30年の寿命で崩壊すると予言されたのを確かめる為に作られたそうです。けれども、途中で太陽ニュートリノ問題(理論予想の約三分の一程度しか観測されなかった)に注目するようになりました。
そこでたてた仮定が、ニュートリノが質量を持っていて、ニュートリノ→タウニュートリノ→ミューニュートリノ・・・と変化しているとしたら、理論予想より少ない事が説明出来るというものでした。
そこで、カミオカンデは、スーパーカミオカンデに改良されました。
観測出来る確率が非常に低いもののため、カミオカンデの性能をあげるべく、何十年もその制作、改良、掃除(!)についやしていたことが予想もしていなかった事実でした。大変な努力です。沢山の国の人が、沢山の時間を費やして、沢山の手間ひまをかけて観測の可能性に架けていた事がとにかくすごいとしか言いようがありません。
ところで、カミオカンデは宇宙から飛んでくるものを観測するにも関わらず、どうして地上に空へと向けたものを作るのではなくて、地下に作られていたのか、しかも大変深いところに炭鉱トロッコで通うような場所に作られたのか、今までずっと不思議に思っていましたが、ニュートリノの特徴でもある「ほぼなんでも通過してしまう」ことと、「ごくまれに物質にぶつかる」を利用して、地中深いところに作る事によって自然にノイズを、まるで濾過するのと同様のことを期待して作られたのだと知りました。
それから、わが東北にすばらしい施設「東北大学」に「KamLand」という施設があることを今回参加するまで知りませんでした。
今回は、知らなかった事、新しく知った事、 驚いた事、興味深かった事があまりにたくさんありすぎて書ききれないのですが、3人の先生方のお話を伺い、もともとこれをこういう目的で使おうという例えば商業目的のような明確な目的があった訳でもない中で、これが証明されたら「なにかの役にたつかもしれない」または、先生方の代ではわからないかもしれないけれど、そうしたら次やその次の(もしかしたら)私たちの代やその後の代でわかるのかもしれない、というような長い、長い、時間をかける覚悟で、ただ研究への情熱とか、知らないものを知りたいという好奇心によって研究活動を継続されているのだというお話に感動するとともに、科学者という職業のあり方を改めて考えさせられました。
科学者や、科学の夢というのは、このように、自分個人だけのものではなく、私たち人類がみんなで享受する夢そのものなのかもしれないというワクワクした気持ちを感じさせてくださいました。
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